一种高度可调的立式教育机的制作方法

本发明属于教育辅助用具技术领域，具体涉及一种高度可调的立式教育机。

背景技术：

多媒体教学环境是在常规电教及计算机设备基础上发展起来的，兼具教学、学术报告、会议、综合性研讨、演示交流及远程教学、远程改卷、远程上课，远程出题，远程会议等功能。通过触摸功能，更能满足学术报告、会议、学术交流、多媒体授课、现场教学及远程教育等全面要求，具有智能管理系统和良好的音视频效果；更能满足通过幻灯片、投影胶片、多媒体课件、录像带、DVD/SVCD/VCD、实物资料等各种资源进行综合演示、研讨、直播要求，具有良好的视觉效果，能够提高学校实力和形象。

现有技术中，传统的教育机一般高度是固定的，对于不同阶段的学生使用无法调整其高度，给教育工作带来一定的不适，给师生的教育和学习带来不便。现有技术中也有高度可调的教育机，但是通常采用推拉杆、推拉板及驱动轴构成升降装置，现有技术中的这种升降装置存在缺陷，由于每次使用的人群不同，对教育机调节的高度也不同，多次反复的使用这种升降装置，会造成推拉杆、推拉板的磨损、损坏，且推拉杆和推拉板的拆装维修会浪费一定的时间，最主要的是推拉杆与推拉板组成的升降装置对升降高度的调节精度不高。

另外，现有技术中，传统的教育机通常采用导向轮，使教育机能够沿着任意方向移动，但是需要固定的时候往往无法保证教育机整体保持不动，无法将教育机长期固定在需要的位置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高度可调的立式教育机，提高升降装置对升降高度的调节精度，并且使教育机能够长时间固定在需要的位置。

为实现上述目的，本发明所述的高度可调的立式教育机包括：支撑架、操作面板、升降装置、控制器和电源模块，所述操作面板通过连接支架与支撑架的上方固定连接，所述升降装置设置在支撑架上，所述控制器和电源模块设置在支撑架下方的空腔内，所述电源模块与控制器连接；所述升降装置包括基座，所述基座上固定设置有驱动电机，驱动电机的输出轴与驱动蜗杆连接，驱动蜗杆与涡轮啮合，涡轮与第一圆柱齿轮通过键连接传动，涡轮与第一圆柱齿轮可旋转地固定在中心轴上，中心轴垂直固定在基座的上表面上；第一圆柱齿轮设置在涡轮的正下方；所述基座上还设置有圆槽，圆槽的中心原点处设置有轴承组件，第二圆柱齿轮可旋转地连接在轴承组件上，第二圆柱齿轮与第一圆柱齿轮啮合连接，第二圆柱齿轮的中心原点处固定设置有竖直蜗杆，竖直蜗杆的顶端设置有凸缘端部，竖直蜗杆的周壁上设置有第一外螺纹，竖直蜗杆上方套设有第一套筒，第一套筒的底端设置有向内突出的环形凸缘，向内突出的环形凸缘卡在凸缘端部的下方，第一套筒的内周壁上设置有第一内螺纹，第一内螺纹与第一外螺纹啮合连接，第一套筒的外周壁上设置有第二外螺纹，第一套筒的上方套设有第二套筒，第二套筒的底端设置有向凸缘末端，凸缘末端的内圆周面上设置有第二内螺纹，第二内螺纹与第二外螺纹啮合连接，凸缘末端的外圆周面上设置有第一凸起，第二套筒的顶部内圆周面上设置有第二凸起；第二套筒的外圆周面上设置有第三外螺纹，第二套筒的上方设置有第四套筒，第四套筒的内圆周面上沿着轴向设置有内轴向导向槽，所述第一凸起卡设在内轴向导向槽中并能够在内轴向导向槽中上下滑动；内轴向导向槽的顶端设置有顶端孔，所述第一凸起在沿着内轴向导向槽向上滑动到内轴向导向槽的顶端的顶端的时候，所述第一凸起进入顶端孔；第四套筒的下部设置有槽口；第四套筒的外圆周面上沿着轴向设置有外轴向导向槽，支撑架的内侧设置有形状与第一凸起相同的第三凸起，第三凸起卡设在外轴向导向槽中并能够在外轴向导向槽中上下滑动；第三套筒设置在第四套筒内并套设在第二套筒上，第三套筒的内圆周面上设置有第三内螺纹，第三内螺纹与第三外螺纹啮合连接；第三套筒的上方设置有顶帽，顶帽的上表面与支撑架的上方固定连接，所述顶帽用于带动支撑架的上方在上下方向上移动，从而实现操作面板的高度调节；顶帽的下部外圆周面上设置有第四外螺纹，第四外螺纹与第三内螺纹啮合连接；所述控制器通过驱动电路与驱动电机连接。

所述基座上还固定设置有锁定装置，该锁定装置的至少一部分设置在驱动蜗杆的上方，用于保证驱动蜗杆与涡轮啮合。

所述基座上还固定设置有支撑板，该支撑板竖直固定在基座的上表面上，并且位于圆槽的一侧；支撑板的上端设置有上限位开关，支撑板的下端设置有下限位开关。

所述第四套筒的外圆周底部设置有第四凸起，所述第四凸起设置在槽口的一侧；所述下限位开关穿过槽口进入第四套筒的内部；所述控制器分别与上限位开关和下限位开关连接。

进一步地，所述操作面板包括触摸显示屏、扬声器、电源开关、升降按钮和USB接口，所述扬声器、电源开关和升降按钮设置在触摸显示屏的下方，所述USB接口设置在触摸显示屏侧后方，所述触摸显示屏通过电源开关与电源模块连接。

进一步地，所述升降按钮包括上升按钮和下降按钮，其中上升按钮上标识向上箭头，下降按钮上标识向下箭头。

进一步地，所述支撑架的底部设置导向轮和滑动轮。

进一步地，所述导向轮上设置有导向轮自锁装置，所述导向轮自锁装置包括棘轮和棘爪，所述棘轮安装在导向轮的中心转轴上，并且棘轮随着导向轮一起转动；所述棘爪安装在棘爪轴上，棘爪能够绕棘爪轴旋转，中心转轴和棘爪轴均固定设置在支撑架上；棘轮上设置有棘爪收纳槽，当绕棘爪轴旋转棘爪并使棘爪的端部插入棘爪收纳槽的时候，使导向轮处于自锁状态。

优选的，所述操作面板与支撑架之间的夹角为45度。

进一步地，所述电源模块为蓄电池。

本发明具有如下优点：本发明所述的高度可调的立式教育机与现有技术相比，升降装置对升降高度的调节精度更高，可以供不同身高的使用者使用，调节方便，操作简单；通过控制器对操作面板进行控制，通过电源模块对控制器和操作面板进行供电。支撑架底部一个角设置导向轮，另外三个角设置滑动轮，便于支撑架的移动和运输，导向轮上设置导向杆，方便对导向轮的控制和操作。通过自锁装置锁定导向轮，从而将教育机能够长时间固定在需要的位置。通过升降按钮对驱动电机进行启动，并分别通过上升按钮和下降按钮控制电机的正转或反转，实现操作面板的上升和下降，在上升按钮和下降按钮上设置标识，便于识别。操作面板与支撑架具有一定的倾角，方便使用者地触摸显示屏的操作。采用蓄电池为立体教育机进行供电，不需要外接电源线，使用方便。

附图说明

图1是本发明所述的高度可调的立式教育机的主视图；

图2是本发明所述的高度可调的立式教育机的右视图；

图3是本发明所述的高度可调的立式教育机的后视图；

图4是本发明所述的升降装置的立体结构示意图；

图5是本发明所述的第四套筒35和支撑板15的放大示意图；

图6是本发明所述的导向轮自锁装置的结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图5所示，本发明所述的高度可调的立式教育机包括：支撑架1、操作面板2、升降装置3、控制器4和电源模块5，所述操作面板2通过连接支架21与支撑架1的上方固定连接，所述升降装置3设置在支撑架1上，所述控制器4和电源模块5设置在支撑架1下方的空腔内，所述电源模块5与控制器4连接；所述升降装置3包括基座10，所述基座10上固定设置有驱动电机221，驱动电机221的输出轴与驱动蜗杆222连接，驱动蜗杆222与涡轮224啮合，涡轮224与第一圆柱齿轮225通过键连接传动，涡轮224与第一圆柱齿轮225可旋转地固定在中心轴223上，中心轴223垂直固定在基座10的上表面上；第一圆柱齿轮225设置在涡轮224的正下方；所述基座10上还设置有圆槽11，圆槽11的中心原点处设置有轴承组件12，第二圆柱齿轮31可旋转地连接在轴承组件12上，第二圆柱齿轮31与第一圆柱齿轮225啮合连接，第二圆柱齿轮31的中心原点323处固定设置有竖直蜗杆32，竖直蜗杆32的顶端设置有凸缘端部322，竖直蜗杆32的周壁上设置有第一外螺纹321，竖直蜗杆32上方套设有第一套筒33，第一套筒33的底端设置有向内突出的环形凸缘332，向内突出的环形凸缘332卡在凸缘端部322的下方，第一套筒33的内周壁上设置有第一内螺纹333，第一内螺纹333与第一外螺纹321啮合连接，第一套筒33的外周壁上设置有第二外螺纹331，第一套筒33的上方套设有第二套筒34，第二套筒34的底端设置有向凸缘末端344，凸缘末端344的内圆周面上设置有第二内螺纹345，第二内螺纹345与第二外螺纹331啮合连接，凸缘末端344的外圆周面上设置有第一凸起342，第二套筒34的顶部内圆周面上设置有第二凸起343；第二套筒34的外圆周面上设置有第三外螺纹341，第二套筒34的上方设置有第四套筒35，第四套筒35的内圆周面上沿着轴向设置有内轴向导向槽352，所述第一凸起342卡设在内轴向导向槽352中并能够在内轴向导向槽352中上下滑动；内轴向导向槽352的顶端设置有顶端孔356，所述第一凸起342在沿着内轴向导向槽352向上滑动到内轴向导向槽352的顶端的顶端的时候，所述第一凸起342进入顶端孔356；第四套筒35的下部设置有槽口353；第四套筒35的外圆周面上沿着轴向设置有外轴向导向槽351，支撑架1的内侧设置有形状与第一凸起342相同的第三凸起，第三凸起卡设在外轴向导向槽351中并能够在外轴向导向槽351中上下滑动；第三套筒36设置在第四套筒35内并套设在第二套筒34上，第三套筒36的内圆周面上设置有第三内螺纹361，第三内螺纹361与第三外螺纹341啮合连接；第三套筒36的上方设置有顶帽37，顶帽37的上表面372与支撑架1的上方固定连接，所述顶帽37用于带动支撑架1的上方在上下方向上移动，从而实现操作面板2的高度调节；顶帽37的下部外圆周面上设置有第四外螺纹371，第四外螺纹371与第三内螺纹361啮合连接；所述控制器4通过驱动电路与驱动电机221连接。

所述基座10上还固定设置有锁定装置14，该锁定装置14的至少一部分设置在驱动蜗杆222的上方，用于保证驱动蜗杆222与涡轮224啮合。

所述基座10上还固定设置有支撑板15，该支撑板15竖直固定在基座10的上表面上，并且位于圆槽11的一侧；支撑板15的上端设置有上限位开关151，支撑板15的下端设置有下限位开关152。

所述第四套筒35的外圆周底部设置有第四凸起354，所述第四凸起354设置在槽口353的一侧；所述下限位开关152穿过槽口353进入第四套筒35的内部；所述控制器4分别与上限位开关151和下限位开关152连接。

本发明所述的升降装置3在带动支撑架1的上方上升的时候，由驱动电机221正转带动驱动蜗杆222旋转，驱动蜗杆222驱动涡轮224旋转，涡轮224通过键连接传动带动第一圆柱齿轮225旋转，第一圆柱齿轮225通过啮合带动第二圆柱齿轮31旋转，第二圆柱齿轮31带动竖直蜗杆32旋转，竖直蜗杆32的旋转带动第一套筒33旋转并向上运动，当向内突出的环形凸缘332与凸缘端部322接触的时候，第一套筒33停止向上运动，但是仍然在旋转，第一套筒33的旋转引起第二套筒34相对于第一套筒33向上运动；由于第一凸起342卡设在内轴向导向槽352中并且支撑架1内侧的第三凸起设在外轴向导向槽351中，因此第二套筒34只向上运动而不旋转，当第二套筒34上的第一凸起342沿着内轴向导向槽352运动到顶端孔356的时候，第一凸起342进入顶端孔356，由此带动第四套筒35向上运动，直到第四套筒35上的第四凸起354触动上限位开关151，所述控制器4控制上限位开关151动作，使驱动电机221停止正转，从而停止第二套筒34的向上运动。可以理解，第三套筒36和顶帽37跟随第二套筒34一起向上运动，第三套筒36和顶帽37的作用是加大了第二套筒34的高度。

当需要第二套筒34、第三套筒36和顶帽37向下运动的时候，所述控制器4控制驱动电机221反转，进而带动驱动蜗杆222反向旋转，通过涡轮224、第一圆柱齿轮225、第二圆柱齿轮31和竖直蜗杆32反向旋转，竖直蜗杆32带动第一套筒33反向旋转并向下运动，进而使第二套筒34向下运动，直到第二凸起343接触到第一套筒33的顶端；在第二套筒34向下运动的过程中，第四套筒35由于自身的重力作用而跟随第一凸起342一起向下运动，当第二套筒34的底端触动下限位开关152的时候，所述控制器4控制下限位开关152动作，使驱动电机221停止反转，从而停止第二套筒34的向下运动。

通过所述升降装置3的上下移动，可以对支撑架的高度进行调节，从而使本发明所述的高度可调的立式教育机可以供不同身高的使用者使用，调节方便，操作简单，通过驱动电机带动升降装置内部的第二套筒34、第三套筒36和顶帽37上下移动，从而带动与顶帽37连接的支撑架上端上下移动，实现操作面板的高度调节，通过控制器对操作面板进行控制，通过电源模块对控制器和操作面板进行供电。

进一步地，所述操作面板2包括触摸显示屏22、扬声器23、电源开关24、升降按钮25和USB接口26，所述扬声器23、电源开关24和升降按钮25设置在触摸显示屏22的下方，所述USB接口26设置在触摸显示屏22侧后方，所述触摸显示屏22通过电源开关24与电源模块5连接。

进一步地，所述升降按钮25包括上升按钮和下降按钮，其中上升按钮上标识向上箭头，下降按钮上标识向下箭头。通过升降按钮对驱动电机进行启动，并分别通过上升按钮和下降按钮控制电机的正转或反转，实现操作面板的上升和下降，在上升按钮和下降按钮上设置标识，便于识别。

进一步地，所述支撑架1的底部设置导向轮6和滑动轮7。支撑架底部一个角设置导向轮，另外三个角设置滑动轮，便于支撑架的移动和运输。

进一步地，所述导向轮6上设置有导向轮自锁装置，所述导向轮自锁装置包括棘轮612和棘爪611，所述棘轮612安装在导向轮6的中心转轴63上，并且棘轮612随着导向轮6一起转动；所述棘爪611安装在棘爪轴610上，棘爪611能够绕棘爪轴610旋转，中心转轴63和棘爪轴610均固定设置在支撑架1上；棘轮612上设置有棘爪收纳槽，当绕棘爪轴610旋转棘爪611并使棘爪611的端部插入棘爪收纳槽的时候，使导向轮6处于自锁状态。处于自锁状态的导向轮6无法转动。当反方向旋转棘爪611并使棘爪611的端部脱离棘爪收纳槽的时候，使导向轮6处于开锁状态，此时导向轮6可以正常转动。

通过设置导向轮自锁装置，方便对导向轮的控制和操作。当需要固定的时候，能够保证教育机整体保持不动，从而使教育机长期固定在需要的位置。

本发明的实施例中，操作面板与支撑架具有一定的倾角，方便使用者地触摸显示屏的操作，优选的，操作面板2与支撑架1之间的夹角为45度。

进一步地，所述电源模块5为蓄电池。采用蓄电池为立体教育机进行供电，可以将立体教育机放置在任何地方，不受地方的限制，可以放置在广场或宽阔的地方，不需要外接电源线，使用方便。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。